单片机原理与应用技术课程设计-基于单片机控制电子密码锁报告

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1、单片机原理与应用技术课程设计报告（论文）基于单片机控制的电子密码锁专业班级：应用电子技术教育151班姓　　名：黄永进时间：2017.11.06-2017.11.24指导教师：孔晓红邵锋_张素君2017年11月24日基于单片机控制的电子密码锁课程设计任务书1．设计目的与要求设计出一个基于单片机控制的电子密码锁。准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：(一)基本功能（1）状态显示功能：锁定状态时系统用3位数码管显示OFF，用3位数码管显示成功开锁次数；成功开锁时用3位数码管显示888，用3位

2、数码管显示成功开锁次数。（2）密码设定功能：通过一个4×4的矩阵式键盘可以任意设置用户密码（1-16位长度），同时系统掉电后能自动记忆和存储密码在系统中。（3）报警和加锁功能：密码的输入时间超过12秒或者连续3次输入失败，声音报警同时锁定系统，不让再次输入密码。此时只有使用管理员密码方能对系统解锁。（二）扩展功能实现电机的正反转状态指示及速度快慢指示。(二)扩展功能可增加遥控控制功能2．设计内容（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；（2）确定元器件及元件参数；（3）进行电路模拟仿真；（4）SCH文件生成与打印输出

3、；（5）硬件及程序综合调试；3．编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会4．答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。目录1引言12总体设计方案12.1设计思路12.1.1方案确立12.2设计方框图13设计原理分析13.1单片机最小系统的设计23.1.1复位电路23.1.2晶振电路23.2显示电路的设计23.3矩阵按键的设计33.3.1矩阵按键电路图33.3.2矩阵按键说明33.3.3矩阵按键原理33.4I2C电路的设计34结束语4参考文献4附录1电路原理图5附录2电路PCB图6附录3程序代码710

4、基于单片机控制的电子密码锁应教151班黄永进摘要：设计是采用STC89C52芯片控制一个三位一体的数码管，通过4x4矩阵按键来控制密码输入以及不同的系统指令来完成密码锁的密码输入和修改等，同时使用AT24C04芯片来实现掉电密码数据存储的功能。系统的核心控制主要是通过编写C语言来控制单片机实现。关键词：单片机矩阵I2C蜂鸣器数码管1引言随着科技的进步和社会的发展，安全隐患层出不穷，人们的安全意识逐渐提高，对锁的要求也随之提高。电子密码锁采用键盘输入密码，在具备传统锁的基础作用的同时，有更方便更安全的作用。本文对基于

5、单片机的电子密码锁进行具体的介绍。该电子密码锁包含显示模块、按键举证、采用1到16位数密码，正确输入密码开锁，三次输错密码报警，修改密码这些功能。该设计具有成本低、易操作、功耗低、效率高等优点。2总体设计方案2.1设计思路2.1.1方案确立（1）方案内容该设计方案采用STC89C52芯片作为核心，配合数码管、矩阵按键、蜂鸣器等外围电路进行组合，组成电子密码锁系统。其中矩阵按键用来设置系统的密码和输入密码，数码管用于显示开锁状态和成功开锁的次数，最后用C语言程序控制其逻辑功能。2.2设计方框图（1）设计框图如图1.1

6、显示模块报警模块按键矩阵STC89C52芯片存储模块图1设计框图3设计原理分析103.1单片机最小系统的设计3.1.1复位电路单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。在本设计中也不例外，如图1.2中复位电路由电容串联电阻构成，并结合“电容电压不能突变”的性质，可以知道，当系统一上电，RST脚将会出现高电平，并且这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定

7、。典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位，所以适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。3.1.2晶振电路每个单片机系统里都有晶振（如图1.2中器件Y1），全称是叫晶体震荡器，在单片机系统里晶振的作用非常大，他结合单片机内部的电路，产生单片机所必须的时钟频率，单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的，晶振的提供的时钟频率越高，那单片机的运行速度也就越快。本设计中晶振取12MHz，因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率，用于有串口通讯的场合，12MHz产生精确的uS级时歇，方便定

8、时操作。图2最小系统3.2显示电路的设计本设计中的密码输入显示及系统状态的显示都是采用一个共阳极的三位一体的数码管实现。图3数码管图4三极管驱动在电路中将三位一体数码管（如图1.3）的abcdefg脚通过分别串接一个电阻之后与单片机P2.0~P2.7连接，另外为了实现位选控制将三位一体数码管的DG1、DG2与DG3引脚通过三极管驱动（如图1.4）与单片机P3